RU2576854C2 - Aircraft with power unit - Google Patents

Aircraft with power unit Download PDF

Info

Publication number
RU2576854C2
RU2576854C2 RU2014119160/11A RU2014119160A RU2576854C2 RU 2576854 C2 RU2576854 C2 RU 2576854C2 RU 2014119160/11 A RU2014119160/11 A RU 2014119160/11A RU 2014119160 A RU2014119160 A RU 2014119160A RU 2576854 C2 RU2576854 C2 RU 2576854C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aircraft
rotation
shaft
fuselage
force
Prior art date
Application number
RU2014119160/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014119160A (en
Inventor
Геннадий Петрович Какуша
Original Assignee
Геннадий Петрович Какуша
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Геннадий Петрович Какуша filed Critical Геннадий Петрович Какуша
Priority to RU2014119160/11A priority Critical patent/RU2576854C2/en
Publication of RU2014119160A publication Critical patent/RU2014119160A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2576854C2 publication Critical patent/RU2576854C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00Arrangement or mounting of power plant in aircraft; Aircraft characterised thereby
    • B64D27/02Aircraft characterised by the type or position of power plant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G3/00Other motors, e.g. gravity or inertia motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: aviation.
SUBSTANCE: aircraft with propulsion unit to move in airspace comprises a closed, streamlined fuselage, equipped with bearing wing, tail empennage and alighting gear. Propulsion unit is mounted in fuselage and converts energy of rotating engine shaft to kinetic energy of reciprocal motion of fuselage.
EFFECT: invention is aimed at engine protection against ingress of foreign objects.
1 cl, 13 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к летательным аппаратам, способным перемещаться в воздушном пространстве.The invention relates to aircraft capable of moving in mid-air.

Современные летательные аппараты (самолеты, вертолеты) перемещаются в воздухе, используя реактивные двигатели или силовые установки с движителями в виде тянущих или толкающих воздушных винтов (пропеллеров). Опорной средой для придания движения самолету является воздушная среда.Modern aircraft (airplanes, helicopters) move in the air using jet engines or power plants with propulsion in the form of pulling or pushing propellers (propellers). The reference medium for imparting movement to the aircraft is the air environment.

Использование на летательных аппаратах реактивных двигателей и винтов не исключает возможности столкновения их в полете с посторонними предметами (птицами, вулканической пылью, космическим мусором и пр.), находящимися в воздухе, что приводит к авариям и катастрофам. Это происходит неизбежно в связи с тем, что воздухозаборники реактивных двигателей и винты непосредственно контактируют с воздушной средой.The use of jet engines and propellers on aircraft does not exclude the possibility of their collision in flight with foreign objects (birds, volcanic dust, space debris, etc.) in the air, which leads to accidents and disasters. This is inevitable due to the fact that the air intakes of jet engines and screws are in direct contact with the air.

Сравнительно недавно стали известны технические решения, в которых энергия вращающегося вала преобразовывается в кинетическую энергию поступательного движения устройства путем использования массы груза, вращающегося вместе с валом [1]. Причем эти устройства для перемещения в пространстве могут быть выполнены в различной форме и виде: транспортного средства на колесах, на поверхностях скольжения, в виде летающей тарелки и т.п.More recently, technical solutions have become known in which the energy of a rotating shaft is converted into kinetic energy of the translational movement of the device by using the mass of a load rotating together with the shaft [1]. Moreover, these devices for moving in space can be made in a different form and form: a vehicle on wheels, on sliding surfaces, in the form of a flying saucer, etc.

Известен аппарат [2], сочетающий устройство вертолета и подводной лодки, использующий для своего движения воздушное и водное пространство.A known apparatus [2], combining the device of a helicopter and a submarine, using air and water for its movement.

Все эти аппараты не имеют защиты элементов движителя от столкновения с посторонними предметами, что не обеспечивает их высокой надежности.All these devices do not have protection of the propulsion elements from collision with foreign objects, which does not ensure their high reliability.

Поэтому перед создателем изобретения стояла техническая задача - создать надежный летательный аппарат, исключающий разрушение его движителя в полете при столкновении с посторонними предметамиTherefore, the creator of the invention had a technical task - to create a reliable aircraft, eliminating the destruction of its propulsion in flight in a collision with foreign objects

Наиболее близким аналогом изобретения, принятым за прототип, является летательный аппарат [3], который может летать и двигаться по земле, используя одну опорную среду - воздух. Впереди аппарата установлена кабина управления, а сзади нее расположен вал с пропеллером и большим числом маленьких крыльев по окружности. В зависимости от изменения угла атаки синхронно поворачивающихся малых крыльев аппарат может летать или двигаться по земле. Двигатель, который вращает вал с пропеллером, установлен в задней части устройства, что обеспечивает определенную их защиту от попадания посторонних предметов.The closest analogue of the invention adopted for the prototype is an aircraft [3], which can fly and move on the ground using one supporting medium - air. A control cabin is installed in front of the apparatus, and behind it is a shaft with a propeller and a large number of small wings around the circumference. Depending on the change in the angle of attack of the synchronously rotating small wings, the device can fly or move on the ground. The engine, which rotates the shaft with the propeller, is installed in the rear of the device, which provides some protection from foreign objects.

Заявленное транспортное средство предназначено для перемещения в воздушном пространстве в сложных атмосферных условиях. Сущность заявленного аппарата представлена на графических материалах и фотографиях.The claimed vehicle is designed to move in airspace in difficult atmospheric conditions. The essence of the claimed apparatus is presented in graphic materials and photographs.

На фиг. 1 представлен общий вид летательного аппарата; на фиг. 2 - компоновочная схема; на фиг. 3 - кинематическая схема; на фиг. 4 - общий вид силовой установки; на фиг. 5 - схема сил, действующих на вращающийся вал, груз и гибкую связь; на фиг. 6 - силы, действующие на аппарат в горизонтальном полете; на фиг. 7 - схема управления силовой установкой; на фиг. 8 - рабочее место пилота; на фиг. 9 - общий вид установки с механизмом ускорения хода; на фиг. 10 - силовая система установки с двумя соосными ведущими валами, вращающимися в противоположных направлениях; на фиг. 11 - параллелограмный механизм ускорения хода; на фиг. 12 - общий вид модели аппарата с установкой; на фиг. 13 - общий вид модели с установкой ускоренного хода.In FIG. 1 shows a General view of the aircraft; in FIG. 2 - layout diagram; in FIG. 3 - kinematic diagram; in FIG. 4 - general view of the power plant; in FIG. 5 is a diagram of the forces acting on a rotating shaft, load and flexible connection; in FIG. 6 - forces acting on the apparatus in horizontal flight; in FIG. 7 - power plant control circuit; in FIG. 8 - pilot's workplace; in FIG. 9 is a General view of the installation with the acceleration mechanism; in FIG. 10 - power system installation with two coaxial drive shafts rotating in opposite directions; in FIG. 11 - parallelogram acceleration mechanism; in FIG. 12 is a general view of the apparatus model with installation; in FIG. 13 is a general view of the model with the installation of accelerated travel.

Представленный на фиг. 1 летательный аппарат содержит фюзеляж 1 обтекаемой формы с прозрачной спереди верхней частью, выполненный герметично; несущее крыло 2 верхнего расположения с элеронами, закрепленное на фюзеляже; хвостовое оперение 3 (стабилизатор и два киля с рулями направления), закрепленное на хвостовой балке 4. Летательный аппарат оснащается всеми необходимыми взлетно-посадочными устройствами (шасси, поплавки, лыжи) в зависимости от конкретных условий эксплуатации и назначения.Presented in FIG. 1 aircraft contains a streamlined fuselage 1 with a transparent upper front part, made hermetically; carrier wing 2 of the upper arrangement with ailerons mounted on the fuselage; tail unit 3 (stabilizer and two keels with rudders), mounted on the tail boom 4. The aircraft is equipped with all the necessary take-off and landing devices (landing gear, floats, skis) depending on the specific operating and destination conditions.

Представленная на фиг. 2 компоновка аппарата включает в себя основные элементы конструкции, расположенные внутри фюзеляжа 1: установку 5, преобразующую энергию вращающегося вала, двигатель 6, топливный бак или аккумуляторы 7, место для пилота 8, место для пассажиров 9 и пульт управления 10.Presented in FIG. 2, the layout of the apparatus includes the main structural elements located inside the fuselage 1: installation 5, which converts the energy of a rotating shaft, engine 6, a fuel tank or batteries 7, a place for a pilot 8, a place for passengers 9, and a control panel 10.

Представленная на фиг. 3 кинематическая схема показывает процесс передачи кинетической энергии вала вращения 11 установке 5, через редуктор 12.Presented in FIG. 3, the kinematic diagram shows the process of transferring the kinetic energy of the rotation shaft 11 of the installation 5, through the gearbox 12.

Представленная на фиг. 4 установка 5, преобразующая энергию вала 11 (фиг. 3), содержит корпус 13, вал вращения 14, воспринимающий крутящий момент от вала вращения 11 через редуктор 12 и конические пары 15 и 16 (фиг. 3), рычаг 17, жестко закрепленный на валу вращения 14, груз 18, свободно перемещающийся в прорези 19 рычага 17, ведомую шестерню 20, жестко посаженную на ось вращения 21, которая размещена в корпусе 13. К другому концу оси вращения 21 ведомой шестерни 20 жестко прикреплена управляемая пластина 22, второй конец которой неподвижно соединен с пульсатором 23. Ведомая шестерня 20 входит в зацепление с ведущей шестерней 24, ось вращения которой одним концом расположена в корпусе 13, а другим жестко связана с рукояткой 26, подпружиненной пружиной 27. Ведущая шестерня 24 имеет опорную площадку 28, на которую одним концом упирается пружина 27, а ее второй конец подпружинивает рукоятку 26. Последняя перемещается в фиксаторе 29 с возможностью фиксации в каком-либо положении. На конце рукоятки 26 укреплена ручка 30. Вал вращения 14, груз 18 и пульсатор 23 имеют выточки соответственно 31, 32, 33, в которых размещена гибкая связь 34. Выточки 31, 32, 33 расположены в одной плоскости, а оси вала вращения 14, груза 18 и пульсатора 23 - параллельно.Presented in FIG. 4 installation 5, converting the energy of the shaft 11 (Fig. 3), contains a housing 13, a rotation shaft 14, which receives torque from the rotation shaft 11 through a gearbox 12 and conical pairs 15 and 16 (Fig. 3), a lever 17, rigidly fixed to the rotation shaft 14, the load 18, freely moving in the slot 19 of the lever 17, the driven gear 20, rigidly mounted on the axis of rotation 21, which is placed in the housing 13. To the other end of the axis of rotation 21 of the driven gear 20 is a fixed plate 22, the second end of which fixedly connected to the pulsator 23. Driven gear 20 enter meshing with the pinion gear 24, the axis of rotation of which is at one end located in the housing 13 and the other is rigidly connected to the handle 26, spring-loaded spring 27. Pinion gear 24 has a support pad 28, on which one end abuts the spring 27, and its second end springs the handle 26. The latter moves in the latch 29 with the possibility of fixing in any position. A handle 30 is fixed at the end of the handle 26. The rotation shaft 14, the load 18 and the pulsator 23 have recesses 31, 32, 33, respectively, in which the flexible connection 34 is located. The recesses 31, 32, 33 are located in the same plane, and the axis of the rotation shaft 14, load 18 and pulsator 23 - in parallel.

Для вращения вала 11 (фиг. 3) могут быть использованы различные источники энергии. Например, двигатели внутреннего сгорания, газотурбинные двигатели, силовые установки, работающие на ядерном топливе, от аккумуляторов солнечных батарей и т.п. В зависимости от используемой силовой установки и сферы применения летательного аппарата определяется его форма и компоновочная схема, а также установка взлетно-посадочных устройств.For the rotation of the shaft 11 (Fig. 3) can be used in various sources of energy. For example, internal combustion engines, gas turbine engines, nuclear fuel power plants, solar panels, etc. Depending on the power plant used and the scope of the aircraft, its shape and layout scheme, as well as the installation of take-off and landing devices, are determined.

Движение аппарата обеспечивается установкой 5, представленной на фиг. 4. К валу вращения 14 жестко прикреплен рычаг 17, на котором перемещается груз 18 в прорези 19. Кроме того, имеется пульсатор 23, который закреплен на одном конце управляемой пластины 22. На валу вращения 14, а также на грузе 18 и пульсаторе 23 имеются расположенные в одной плоскости выточки соответственно 31, 32, 33, в которых размещена гибкая связь 34. При вращении вала 14 вращается рычаг 17, а вместе с ним груз 18. Груз 18 свободно перемещается в прорези 19 рычага 17 и под действием центробежной силы натягивает кольцевую гибкую связь 34, которая при каждом обороте рычага 17 сталкивается с пульсатором 23. В результате преобразования сил, действующих на гибкую связь 34, груз 18 и вал 14, гибкая связь передает импульсы силы корпусу 13 установки, жестко закрепленному в фюзеляже 1, используя груз 18 как «мгновенный» неподвижный блок, удерживаемый силой инерции FИ.The movement of the apparatus is provided by the apparatus 5 shown in FIG. 4. A lever 17 is rigidly attached to the rotation shaft 14, on which the load 18 moves in the slot 19. In addition, there is a pulsator 23, which is fixed at one end of the controlled plate 22. On the rotation shaft 14, as well as on the load 18 and the pulsator 23 there are recesses located in the same plane, respectively 31, 32, 33, in which the flexible connection 34 is located. When the shaft 14 rotates, the lever 17 rotates, and with it the load 18. The load 18 moves freely in the slots 19 of the lever 17 and, under the action of centrifugal force, pulls the ring flexible connection 34, which at each revolution the lever 17 collides with the pulsator 23. As a result of the conversion of the forces acting on the flexible coupling 34, the load 18 and the shaft 14, the flexible coupling transmits force pulses to the body 13 of the installation, rigidly fixed in the fuselage 1, using the load 18 as an “instantaneous” fixed unit held by inertia force F AND .

Для подачи импульсов силы в нужном направлении управляемая пластина 22 вращается на оси вращения 21 ведомой шестерни 20, входящей в зацепление с ведущей шестерней 24. Поворот ведущей шестерни 24 осуществляется рукояткой 26 с ручкой 30. Рукоятка 26 неподвижно укреплена на оси вращения 25 ведущей шестерни 24, кроме того, размещена в фиксаторе 29 и подпружинена одним концом пружины 27. Второй конец пружины 27 закреплен на опорной площадке 28 ведущей шестерни 24. Передвижение ручки 30 с рукояткой 26 по цепочке - ведущая шестерня 24, ведомая шестерня 20, ось вращения 21, управляемая пластина 22 - передается пульсатору 23 и этим изменяется направление импульсов силы тяги, а, следовательно, и направление движения аппарата.To supply force pulses in the desired direction, the driven plate 22 rotates on the axis of rotation 21 of the driven gear 20, which engages with the pinion gear 24. The pinion gear 24 is rotated by a handle 26 with a handle 30. The handle 26 is fixedly mounted on the rotation axis 25 of the pinion gear 24, in addition, it is located in the latch 29 and is spring-loaded with one end of the spring 27. The second end of the spring 27 is fixed on the supporting platform 28 of the drive gear 24. The movement of the handle 30 with the handle 26 in a chain is the drive gear 24, the driven gear 20, the axis of rotation I 21, the controlled plate 22 - is transmitted to the pulsator 23 and this changes the direction of the pulses of the traction force, and, consequently, the direction of movement of the apparatus.

Представленная на фиг. 5 схема показывает какие силы действуют на груз 18, гибкую связь 34 и вал 14 установки при работе.Presented in FIG. 5, the diagram shows what forces act on the load 18, the flexible connection 34, and the installation shaft 14 during operation.

При каждом обороте рычага с грузом гибкая связь 34 передает через вал вращения 14 и корпус установки 13 импульс силы на фюзеляж.With each turn of the lever with the load, the flexible coupling 34 transmits a force pulse to the fuselage through the rotation shaft 14 and the mounting housing 13.

Сила единичного импульса составляет:The strength of a single impulse is:

FTА+(FИ-TBCosγ2)Cosγ1,F T = T A + (F AND -T B Cosγ 2 ) Cosγ 1 ,

где ТА - сила действия гибкой связи на вал установки,where T And - the strength of the flexible connection on the shaft of the installation,

TB - сила действия гибкой связи на груз,T B - the force of the flexible connection on the load,

FИ - сила инерции подвижного груза массой m1 (FИ=m1ω2R),F And - the inertia force of a moving load of mass m 1 (F And = m 1 ω 2 R),

γ1 - угол, определяющий положение вектора силы ТА (в подвижной системе координат),γ 1 is the angle defining the position of the force vector T A (in a moving coordinate system),

γ2 - угол, определяющий положение вектора силы ТB.γ 2 is the angle defining the position of the force vector T B.

Формула связывает все основные параметры установки 5 и является основным уравнением при расчете динамических характеристик аппарата. Сила тяги FT зависит от угловой скорости вращающегося рычага 17 и при соответствующей мощности двигателя 6, передаваемой валу вращения 11, может достигать значительных величин.The formula connects all the main parameters of the installation 5 and is the main equation in calculating the dynamic characteristics of the apparatus. The traction force F T depends on the angular velocity of the rotating arm 17 and, with the corresponding power of the engine 6 transmitted to the rotation shaft 11, can reach significant values.

Максимальное значение силы импульса FT достигается при наибольшем удалении груза от оси вращения вала 14 в направлении оси движения аппарата (R=RMAX), когда γ1=0 (фиг. 5). При этом сила реакции на фюзеляж от взаимодействия пульсатора с гибкой связью будет перпендикулярна оси х (направлению движения) и уравновешиваться второй установкой с обратным направлением вращения вала 14, исключая боковые вибрации аппарата.The maximum value of the pulse force F T is achieved at the greatest distance of the load from the axis of rotation of the shaft 14 in the direction of the axis of movement of the apparatus (R = R MAX ), when γ 1 = 0 (Fig. 5). In this case, the reaction force to the fuselage from the interaction of the pulsator with a flexible connection will be perpendicular to the x axis (direction of movement) and balanced by the second installation with the opposite direction of rotation of the shaft 14, excluding lateral vibrations of the apparatus.

С уменьшением угла γ1 сокращается время действия силы импульса (t). Поэтому оптимальное значение угла γ1 следует принимать в пределах 18-22°.With decreasing angle γ 1 decreases the duration of the pulse force (t). Therefore, the optimal value of the angle γ 1 should be taken in the range of 18-22 °.

Потребная сила тяги установки (Fтn) для уравновешивания действующих на нее сил сопротивления по принципу Даламбера (FT-RФ-RС)=0 составляет:The required thrust force of the installation (F t n ) to balance the resistance forces acting on it according to the d'Alembert principle (F T -R Ф -R С ) = 0 is:

Fтn=RФ+RС,F t n = R Ф + R С ,

где RФ - сила реакции фюзеляжа на установку,where R f - the reaction force of the fuselage to the installation,

RС - сила аэродинамического сопротивления.R C is the force of aerodynamic drag.

Figure 00000001
Figure 00000001

Сила реакции RФ (сила инерции) определяется по формуле:The reaction force R f (inertia force) is determined by the formula:

RФ=Ма,R f = Ma

где М - масса фюзеляжа,where M is the mass of the fuselage,

а - ускорение.and - acceleration.

Сила аэродинамического сопротивления RС пропорциональна плотности воздуха, площади аппарата, квадрату скорости и определяется по формуле:The force of aerodynamic drag R C is proportional to the density of air, the area of the apparatus, the square of the speed and is determined by the formula:

RС=CX(ρV2/2)SM,R C = C X (ρV 2/2) S M,

где СX - аэродинамический коэффициент сопротивления,where C X is the aerodynamic drag coefficient,

ρ - плотность воздуха,ρ is the density of air,

V2/2 - скоростной напор - объемная плотность кинетической энергии набегающего потока,V 2/2 - dynamic pressure - volume kinetic energy density of the incident flow,

SM - площадь проекции летательного аппарата на плоскость, перпендикулярную направлению движения (площадь Миделя).S M - the projection area of the aircraft on a plane perpendicular to the direction of movement (Midel’s area).

С увеличением оборотов установки и достижении «пороговых» значений частоты вращения вала 14 механическая система «установка - фюзеляж» выходит из состояния динамического равновесия (FT>Fтn) и совершает ускоренное движение.With an increase in the speed of the installation and reaching the "threshold" values of the rotational speed of the shaft 14, the mechanical system "installation - the fuselage" leaves the state of dynamic equilibrium (F T > F t n ) and makes accelerated movement.

При этом движущая сила (F) установки составит:The driving force (F) of the installation will be:

F=FT-Fтn.F = F T -F t n .

Движущая сила летательного аппарата (FЛА) устанавливается с учетом его назначения и условий эксплуатации по второму основному закону механики:The driving force of the aircraft (F LA ) is established taking into account its purpose and operating conditions according to the second basic law of mechanics:

FЛА=Ma,F LA = Ma,

где М - масса летательного аппарата,where M is the mass of the aircraft,

а - ускорение.and - acceleration.

По заданному значению движущей силы проектируется установка с силой тяги, определяемой по формуле:For a given value of the driving force, an installation is designed with a traction force determined by the formula:

FT=FЛА+Fтn.F T = F LA + F t n .

Подъемная сила Y определяется по формуле:The lifting force Y is determined by the formula:

Y=CY(ρV2/2)S, Y = C Y (ρV 2/2) S,

где ρ - плотность воздуха,where ρ is the density of air,

S - площадь крыла,S is the wing area,

CY - аэродинамический коэффициент подъемной силы,C Y - aerodynamic coefficient of lift,

V2/2 - скоростной напор.V 2/2 - velocity head.

Аэродинамические коэффициенты СX и CY зависят от формы летательного аппарата и его ориентации при движении и определяются экспериментально.Aerodynamic coefficients C X and C Y depend on the shape of the aircraft and its orientation during movement and are determined experimentally.

Скорость движения определяется согласно теореме об изменении количества движения по зависимости:The speed of movement is determined according to the theorem on the change in the amount of movement according to:

M(V-VO)=ΣFt,M (VV O ) = ΣFt,

где М - масса летательного аппарата,where M is the mass of the aircraft,

VO - начальная скорость,V O - initial speed,

V - конечная скорость,V is the final speed

ΣFt - суммарный импульс силы.ΣFt is the total momentum of the force.

Потребная мощность летательного аппарата при максимальной угловой скорости рычага 17 (ωMAX) и соответствующим ей значением окружной силы РMAX составитThe required power of the aircraft at the maximum angular velocity of the lever 17 (ω MAX ) and the corresponding value of the circumferential force P MAX will be

N=РMAXMAX,N = P MAXMAX ,

где d - плечо пульсатора - расстояние от оси вала вращения 14 до оси пульсатора 23.where d is the arm of the pulsator is the distance from the axis of the shaft of rotation 14 to the axis of the pulsator 23.

Направление движения летательного аппарата определяется вектором тяги FT установки. Управление вектором FT заключается в передвижении пульсатора 23 относительно оси вала вращения 14 в положение, соответствующее заданному движению аппарата (фиг. 4). Поворот пульсатора 23 осуществляется ручкой 30 через рукоятку 26. При нажатии ручкой 30 подпружиненной рукоятки 26 она выходит из зацепления в фиксаторе 29 и при дальнейшем повороте ручкой 30 рукоятки 26 поворачивается на оси вращения 25 ведущей шестерни 24.The direction of movement of the aircraft is determined by the thrust vector F T of the installation. The control of the vector F T consists in the movement of the pulsator 23 relative to the axis of the rotation shaft 14 to a position corresponding to a given movement of the apparatus (Fig. 4). The rotation of the pulsator 23 is carried out by the handle 30 through the handle 26. When the handle 30 is pressed by the spring-loaded handle 26, it disengages in the latch 29 and, when further turned by the handle 30 of the handle 26, is rotated on the axis of rotation 25 of the pinion gear 24.

Одновременно поворачивается ведомая шестерня 20 на своей оси вращения 21, а вместе с осью вращения 21 поворачивается управляемая пластина 22 вместе с пульсатором 23. Пульсатор 23 занимает заданное положение, а рукоятка 26 под действием пружины 27 закрепляется в фиксаторе 29. Этим исключается самопроизвольное перемещение рукоятки 26.At the same time, the driven gear 20 is rotated on its axis of rotation 21, and together with the axis of rotation 21, the controlled plate 22 is rotated together with the pulsator 23. The pulsator 23 takes a predetermined position, and the handle 26 is fixed in the latch 29 under the action of the spring 27. This prevents the spontaneous movement of the handle 26 .

Если иметь соотношение количества зубьев ведущей шестерни 24 к ведомой шестерни 20 как 3:1, то при повороте рукоятки 26 на 60° пульсатор 23 перемещается на 180° и вектор тяги меняет свое направление на противоположное. Это приводит к торможению летательного аппарата.If you have a ratio of the number of teeth of the driving gear 24 to the driven gear 20 as 3: 1, then when the handle 26 is rotated 60 °, the pulsator 23 moves 180 ° and the thrust vector changes its direction. This leads to inhibition of the aircraft.

При наличии на аппарате двух установок 5 управление осуществляется каждой установкой (фиг. 7), что значительно расширяет возможности маневрирования. Контроль положения вектора тяги производится по прибору 35, показывающему суммарный вектор тяги, а также по приборам 36 и 37 векторов тяги соответственно левой и правой установки.If there are two units 5 on the device, control is carried out by each unit (Fig. 7), which greatly expands the maneuvering capabilities. The control of the position of the thrust vector is performed using the device 35, showing the total thrust vector, as well as the devices 36 and 37 of the thrust vectors, respectively, of the left and right settings.

Положение пульсаторов может определяться световыми индикаторами 38 на щитке приборов 39.The position of the pulsators can be determined by the light indicators 38 on the instrument panel 39.

Для управления аппаратом используются также и аэродинамические элементы конструкции самолета - руль высоты, рули направления, элероны (фиг. 1) по конструктивным схемам, принятым в современном авиастроении. Управление рулем высоты (стабилизатором) и элеронами осуществляется ручкой управления 40, установленной на рабочем месте пилота, рулями направления - ножными педалями 41 (фиг. 8).To control the device, aerodynamic structural elements of the aircraft are also used - elevator, rudders, ailerons (Fig. 1) according to structural schemes adopted in modern aircraft manufacturing. The elevator control (stabilizer) and ailerons are controlled by the control handle 40 installed at the pilot's workplace, rudders - foot pedals 41 (Fig. 8).

Рабочее место пилота 8 выполняется с соблюдением всех эргономических требований и в зависимости от конкретного назначения и сферы применения аппарата оснащается необходимыми средствами жизнеобеспечения, аэронавигационным оборудованием и приборами.The pilot’s workstation 8 is carried out in compliance with all ergonomic requirements and, depending on the specific purpose and scope of the apparatus, is equipped with the necessary life support equipment, aeronautical equipment and instruments.

Величина силы тяги FT регулируется изменением оборотов вала вращения 11 ручкой управления 42. Контроль оборотов вала вращения 14 осуществляется по прибору 43, контроль работы двигателя - по прибору 44.The magnitude of the thrust force F T is regulated by changing the revolutions of the rotation shaft 11 with the control handle 42. The revolutions of the rotation shaft 14 are monitored by the device 43, the engine operation is monitored by the device 44.

Для наглядности ниже приводится в виде таблицы зависимость направления векторов тяги от положения рукояток 26 на установках.For clarity, the table shows the dependence of the direction of the thrust vectors on the position of the arms 26 in the plants.

Figure 00000002
Figure 00000002

При длительных полетах и оснащении на поверхности летательного аппарата солнечных батарей для питания электродвигателей можно использовать установку с механизмом ускорения хода [3], общий вид которой показан на фиг. 9. Установка (фиг. 10) с двумя соосными ведущими валами (14, 14А), вращающимися в противоположных направлениях, электродвигателями 45 и параллелограмным механизмом ускорения хода 46 (фиг. 11) обеспечивает ускоренное поступательное движение и компактна.During long flights and equipping solar panels on the surface of the aircraft to power electric motors, one can use a unit with an acceleration mechanism [3], a general view of which is shown in FIG. 9. Installation (Fig. 10) with two coaxial drive shafts (14, 14A), rotating in opposite directions, electric motors 45 and a parallelogram acceleration mechanism 46 (Fig. 11) provides accelerated translational motion and is compact.

Заявленный аппарат, исключающий возможность столкновения силовой установки с посторонними предметами в воздухе, может стать незаменимым средством для перевозки людей и грузов в сложных атмосферных условиях.The claimed apparatus, eliminating the possibility of a collision of the power plant with foreign objects in the air, can become an indispensable tool for transporting people and goods in difficult atmospheric conditions.

Принятые обозначенияAccepted Designations

1. Корпус.1. Case.

2. Несущее крыло.2. The bearing wing.

3. Хвостовое оперение.3. The tail.

4. Хвостовая балка.4. The tail boom.

5. Устройство, преобразующее кинетическую энергию.5. A device that converts kinetic energy.

6. Силовая установка.6. The power plant.

7. Топливный бак.7. The fuel tank.

8. Место пилота.8. The place of the pilot.

9. Место пассажира.9. Passenger seat.

10. Пульт управления.10. The control panel.

11. Вал вращения силовой установки 6.11. The shaft of rotation of the power plant 6.

12. Редуктор.12. The gearbox.

13. Корпус устройства 5.13. The housing of the device 5.

14. Вал вращения устройства 5.14. The shaft of rotation of the device 5.

15, 16. Коническая передача.15, 16. Bevel gear.

17. Рычаг.17. Lever.

18. Груз.18. Cargo.

19. Прорезь рычага 17.19. Slot of the lever 17.

20. Ведомая шестерня.20. Driven gear.

21. Ось вращения ведомой шестерни.21. The axis of rotation of the driven gear.

22. Управляемая пластина.22. The controlled plate.

23. Пульсатор.23. The pulsator.

24. Ведущая шестерня.24. Leading gear.

25. Ось вращения ведущей шестернию25. The axis of rotation of the pinion gear

26. Рукоятка.26. The handle.

27. Пружина.27. The spring.

28. Опорная площадка для пружины.28. Support platform for the spring.

29. Фиксатор.29. The latch.

30. Ручка.30. The pen.

31, 32, 33. Выточки соответственно на валу вращения 11, грузе 18 и пульсаторе 23.31, 32, 33. Recesses respectively on the shaft of rotation 11, the load 18 and the pulsator 23.

34. Гибкая связь.34. Flexible connection.

35. Прибор указателя суммарного вектора тяги.35. The device pointer total thrust vector.

36. Прибор указателя вектора тяги левого устройства 5.36. The device pointer vector thrust left device 5.

37. Прибор указателя вектора тяги правого устройства 5.37. The device pointer of the thrust vector of the right device 5.

38. Световой индикатор.38. The indicator light.

39. Щиток приборов.39. The instrument panel.

40. Ручка управления стабилизатором и элеронами.40. Handle of the stabilizer and ailerons.

41. Педали управления рулем направления.41. The steering wheel pedals.

42. Ручка управления силовой установкой 6.42. Power control knob 6.

43. Прибор указателя оборотов вала вращения 14 устройства 5.43. The device speed indicator shaft rotation 14 of the device 5.

44. Прибор отражающий работу силовой установки 6.44. The device reflects the operation of the power plant 6.

45. Электродвигатель.45. The electric motor.

46. Параллелограмный механизм.46. The parallelogram mechanism.

Источники информацииInformation sources

1. RU 2408808 C1, МПК F16H 19/00.1. RU 2408808 C1, IPC F16H 19/00.

2. RU 000230541 С2, МПК B60F 5/00.2. RU 000230541 C2, IPC B60F 5/00.

3. FR 2848147 A1, МПК B60F 5/00.3. FR 2848147 A1, IPC B60F 5/00.

Claims (1)

Летательный аппарат с силовой установкой для перемещения в воздушном пространстве, отличающийся тем, что в закрытом, обтекаемом фюзеляже, оснащенном несущим крылом, хвостовым оперением и взлетно-посадочным устройством, размещена силовая установка, преобразующая энергию вращающегося вала в кинетическую энергию поступательного движения фюзеляжа. An aircraft with a power unit for moving in airspace, characterized in that in a closed, streamlined fuselage equipped with a load-bearing wing, tail unit and take-off and landing device, a power unit is installed that converts the energy of a rotating shaft into the kinetic energy of the forward movement of the fuselage.
RU2014119160/11A 2014-05-14 2014-05-14 Aircraft with power unit RU2576854C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014119160/11A RU2576854C2 (en) 2014-05-14 2014-05-14 Aircraft with power unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014119160/11A RU2576854C2 (en) 2014-05-14 2014-05-14 Aircraft with power unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014119160A RU2014119160A (en) 2015-11-20
RU2576854C2 true RU2576854C2 (en) 2016-03-10

Family

ID=54552986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014119160/11A RU2576854C2 (en) 2014-05-14 2014-05-14 Aircraft with power unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2576854C2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005080345A (en) * 2002-07-17 2005-03-24 V Robinson Norman Lift generator
RU83485U1 (en) * 2009-02-16 2009-06-10 Эдуард Сергеевич Гришков EASY PLAN

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005080345A (en) * 2002-07-17 2005-03-24 V Robinson Norman Lift generator
RU83485U1 (en) * 2009-02-16 2009-06-10 Эдуард Сергеевич Гришков EASY PLAN

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014119160A (en) 2015-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11912404B2 (en) Vertical takeoff and landing aircraft
JP5728688B2 (en) Vertical takeoff and landing airplane
US10287011B2 (en) Air vehicle
RU141669U1 (en) VERTICAL TAKEOFF AND LANDING FLIGHT
JP2012111475A (en) Vertical takeoff and landing unmanned aircraft by wing-rotor
JP2010254264A (en) Unmanned aircraft landing and departing perpendicularly by tilt wing mechanism
RU2009142440A (en) HIGH-SPEED HYBRID HELICOPTER WITH A BIG RADIUS OF ACTION
CN109131867B (en) Aircraft with a plurality of aircraft body
CN202728571U (en) Private aircraft
RU2700154C1 (en) Vertical take-off and landing aircraft
RU127039U1 (en) AEROBIKE
CN105151296A (en) Multi-axis manned aircraft
CN110857145A (en) Apparatus and method for improved stall/over-stall condition fixed wing aircraft pitch control
RU2681423C1 (en) Modular construction of an unmanned aerial vertical for vertical take-off and landing
Guo et al. Design and development a bimodal unmanned system
RU146302U1 (en) SPEED COMBINED HELICOPTER
JP2009234551A (en) Vertical takeoff and landing aircraft having main wing installation angle changing device
SE450480B (en) STUFFED FLIGHT BODY
RU146301U1 (en) MODULAR AIRCRAFT
RU2662600C2 (en) Aerocraft (flying car) (embodiments)
RU2576854C2 (en) Aircraft with power unit
CN112078784A (en) Omnidirectional five-rotor aircraft and control method
CA2844721A1 (en) Un aeronef en forme de plateforme capable de transporter un pilote, procedes de fabrication et utilisations associes
CN110861770A (en) Unmanned rotation gyroplane
CN107662703B (en) Electric double-coaxial same-side reverse tilting rotor aircraft

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180515